Магнитоэлектрические машины на современных автотранспортных средствах
- Авторы: Лохнин В.В1, Колесник Н.А1, Марсов В.И2
-
Учреждения:
- Университет машиностроения
- Московский автодорожный государственный технический университет (МАДИ)
- Выпуск: Том 9, № 2-1 (2015)
- Страницы: 133-135
- Раздел: Статьи
- URL: https://journals.eco-vector.com/2074-0530/article/view/67271
- DOI: https://doi.org/10.17816/2074-0530-67271
- ID: 67271
Цитировать
Полный текст
Аннотация
В статье рассмотрена возможность выполнения бесконтактного генератора постоянного тока на постоянных магнитах с транзисторным регулятором напряжения, работающим в режиме высокочастотной широтно-импульсной модуляции (ШИМ).
Полный текст
На автотранспортных средствах (АТС) перспективны магнитоэлектрические генерато- ры (МЭГ) постоянного тока с импульсным транзисторным регулятором и высокочастотной широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) [1]. Одна из структур такого МЭГ приведена на рисунке 1. Рисунок 1. Структурная схема МЭГ постоянного тока с импульсным транзисторным регулятором напряжения: МЭГ - бесконтактный генератор переменного тока на постоянных магнитах; В - полупроводниковый выпрямитель; Р - транзисторный импульсный регулятор; Ф - L-Cфильтр; Н - нагрузка. На выходе импульсного регулятора (Р) получаем последовательность однополярных импульсов (рисунок 2) на частоте в десятки кГц. Диапазон частоты вращения привода генератора на АТС достигает шестикратных зна- чений, при этом уровни напряжения и пульсаций его на нагрузке ограничиваются техниче- ским заданием. Коэффициент пульсаций напряжения на нагрузке определяется емкостью конденсатора L-Cфильтра и рассчитывается по формуле: 2 K 1 U H 1 , (1) U U d где: Uн - действующее значений выпрямленного напряжения: Известия МГТУ «МАМИ» № 2(24), 2015, т. 1 133 Транспортные средства и энергетические установки U 1 Q2 U 2 dt . (2) После подстановок: H Q1 d U Um sin t , (3) sin 2 t 2 jCR Uc Um e где: R - сопротивление нагрузки; Um - амплитудное значение напряжения; Θ1 и Θ2 - углы на рисунке 2; получим: , (4) , (5) где: Ud - среднее значение выпрямленного напряжения: . (6) Рисунок 2. Импульсы напряжения на выходе регулятора (Р) и напряжение на конденсаторе L-C фильтра Значения коэффициента KU для различных параметров R и C приведены в таблице 1. Таблица 1. Значения коэффициента KU. Таким образом, зная диапазон регулирования напряжения на нагрузке, определяемый углами θ1и θ2 (рисунок 2), номинальную нагрузку R и частоту ШИМ регулятора, находим по вышеприведенным формулам величины Uн и Ud и, далее, по заданной величине KU - емкость конденсатора L-C фильтра. Индуктивность L в L-C фильтре сглаживает ток нагрузки. В случае идеального сглажи- 134 Известия МГТУ «МАМИ» № 2(24), 2015, т. 1 Транспортные средства и энергетические установки вания тока получим следующие уравнения [2]: i C dU dt c IR ; 1 t ≤ θ2 , (7) C dU I t . (8) c 0; dt R 2 1 При синусоидальном напряжении получим: U i CUm cos t d ; R U 1 t 2 , (9) CUm cos t d R 0; 2 t 1 . (10) При конечном значении индуктивности L, имеем пульсации тока в нагрузке, уровень которых определятся величиной L, рассчитываемой по известным формулам [3].×
Об авторах
В. В Лохнин
Университет машиностроения
Email: ekems@mami.ru
д.т.н. проф.; 8(495)223-05-23
Н. А Колесник
Университет машиностроения
Email: ekems@mami.ru
В. И Марсов
Московский автодорожный государственный технический университет (МАДИ)
Email: ioutt@mail.ru
д.т.н. проф.
Список литературы
- Лохнин В. В., Ширков В. И. Эффективность бесконтактных генераторов постоянного тока для транспортных средств. Электро, 2013. № 6, с. 18-25.
- Здрок А. Г., Селютин Л. А. Выпрямительные устройства электропитания и выпрямления. М., «Энергия», 1975. 328 с.
- Лохнин В. В. Высокоиспользованные магнитоэлектрические машины. Автореферат диссертации на соискание ученой степени д.т.н. М., МАИ, 1998 г.